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工业物联网边缘智能网关架构

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · 工业物联网边缘智能网关的价值与典型应…
课程导入学习目标
02
工业物联网基础
工业4.0 · 工业互联网 · OT与IT融合
工业物联网基础工业4.0
03
边缘计算概念
边缘计算定义 · 与云计算的协同关系 · 边缘节点类型
边缘计算概念边缘计算定义
04
网关硬件架构
处理器选型（ARM · x86 · GPU/NPU）
网关硬件架构ARM
05
网关软件架构
操作系统选型（Linux · RTOS · 容器化）
网关软件架构Linux
06
工业协议解析与转换
协议网关原理 · Modbus RTU/TCP · OPC UA
工业协议解析转换
07
数据采集与预处理
数据采集方式（轮询 · 订阅） · 数据清洗
数据采集预处理
08
边缘智能与AI推理
轻量级AI模型（TinyML · TensorFlow Lite） · 模型部署
AI边缘智能
09
网关连接与通信
上行通信（MQTT · HTTP · OPC UA over TSN）
网关连接通信
10
边缘网关的安全机制
设备身份认证 · 安全启动 · 数据加密（TLS/DTLS）
边缘网关的安全机…设备身份认证
11
远程管理与运维
设备管理协议（LwM2M · TR-069） · 远程配置
远程管理运维
12
边缘-云协同架构
边缘网关与云端平台（AWS IoT · Azure IoT · 阿里云IoT）的协同模式
边缘云协同架构
13
实时性与确定性
工业实时通信要求 · 时间敏感网络（TSN）基础 · 网关实时调度算法
实时性确定性
14
容器化与虚拟化
Docker在边缘网关中的应用 · KubeEdge/K3s轻量级编排 · 容器隔离与资源限制
容器化虚拟化
15
网关性能优化
CPU/内存/网络瓶颈分析 · 性能测试方法 · 代码优化
网关性能优化CPU
16
工业网关的可靠性设计
冗余设计（双机热备） · 看门狗 · 故障恢复
工业网关的可靠性…冗余设计
17
边缘数据存储与管理
本地数据库（SQLite · InfluxDB） · 时序数据存储
边缘数据存储管理
18
网关开发流程
需求分析 · 硬件选型 · 软件框架设计
网关开发流程需求分析
19
案例实战
基于树莓派/工控机的Modbus转M…
案例实战Modbus
20
案例实战
基于NVIDIA Jetson的视觉… · YOLO模型部署 · 结果上传
案例实战NVIDIA
21
案例实战
OPC UA到MQTT的网关转换 · 映射 · 安全与性能调优
案例实战OPC
22
案例实战
多协议融合网关：同时采集Modbus · CAN · EtherNet/IP
案例实战Modbus
23
案例实战
边缘网关的远程管理平台搭建
案例实战边缘网关的远程管…
24
常见问题与解决方案
协议兼容性 · 数据延迟 · 网络不稳定
常见问题解决方案
25
网关选型与评估
根据工业场景（工厂 · 油田 · 矿山）选择硬件
网关选型评估
26
边缘智能网关的测试与认证
功能测试 · 性能测试 · 互操作性测试
边缘智能网关的测…认证
27
前沿趋势
5G+边缘智能 · TSN与OPC UA融合 · AI芯片在网关中的应用
前沿趋势G+
28
综合项目
设计一个完整的工业边缘智能网关系统 · 从需求分析 · 架构设计
综合项目设计一个完整的工…
29
课程总结与知识图谱
回顾核心知识点 · 梳理架构设计方法论 · 推荐学习资源与社区
课程总结知识图谱
30
综合提升与考核
基于真实工业场景的复杂问题分析 · 架构优化方案设计 · 团队协作与项目汇报能力评估
综合提升考核